对高压消除黄土湿陷性的探讨

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1、第33卷第4期西北地质Vol.33No.42000年(总135期)NORTHWESTERNGEOLOGY2000(Sum135)·岩土工程·对高压消除黄土湿陷性的探讨水伟厚,张靖宇(西安建筑科技大学,西安710055)摘要:湿陷性黄土具有很强的结构性,天然状态下处在欠压密状态。黄土湿陷变形的特点是:变形量大、速率快而又不均匀,往往使建筑物发生严重变形甚至破坏。当湿陷性黄土含水量较大时,压力便成为影响黄土湿陷性的一个主要因素。压力与黄土湿陷性之间的变化关系如何?能否通过高压来消除湿陷性黄土的湿陷性?在土质差异较大时,双线法试验的精度能否

2、满足工程要求?本文通过理论分析及试验对这些问题进行了有益的探索。关键词:湿陷性黄土;湿陷系数;湿陷起始压力;变形差异系数;湿陷终止压力中图分类号:TU444文献标识码:A1概况黄土是一种第四纪沉积物,具有一系列内部物质成分和外部形态的特点。我国有近60多收稿日期:2000-06-10作者简介:水伟厚(1975-),男,1998年毕业于郑州工业大学土木工程学院,现在西安建筑科技大学攻读岩土工程硕士学位;张靖宇(1975-),男,1998年毕业于长安大学地质工程系,现在西安建筑科技大学攻读岩土工程硕士学位.(1)目标物的电性和周围地物的电

3、性差别愈大,探测效果越明显。(2)在相同的环境条件下,频率越小,探测深度越大,分辨率相对降低。(3)由于介电常数的不同,电磁波的传输速度也不同,各地物在图像上所反映的垂向比例尺并不代表实际地物的比例尺。(4)应根据工程的实际需要和场地的具体情况通过实验和经验来选定发射天线、接收天线的间距,以得到较理想的效果。(5)对原始数据做适当的滤波、偏移等处理,可以突出显示目的体的结构与位置,还可结合野外考察、钻孔资料对解译结果进行校验。参考文献:[1]王兴泰.工程与环境物探新方法新技术[M].北京:地质出版社,1996.[2]李大心.探地雷达方

4、法与应用[M].北京:地质出版社,1994.[3]王水强,万明浩,谢雄耀等.不同地质雷达测量参数对数据采集效果的影响[J].物探与化探,1999,23(3).42西北地质2000年2万km的黄土,而湿陷性黄土的分布面积约占我国黄土分布总面积的69%左右,大部分分布在黄河中游地区。湿陷性黄土以粉粒为主,其中粗粉粒含量约为45%～65%,黄土中含有大量的碳酸盐,土粒间有高度团聚性。黄土的含水量与湿陷性关系密切:含水量越低,湿陷性越强烈,随着含水量的增大,湿陷性逐渐减弱。湿陷性黄土的最大特点是:土在自重压力或土在附加压力和自重压力共同作用下

5、受水浸湿时产生急剧而大量的附加下沉。湿陷变形即湿陷性黄土在一定压力作用下,下沉稳定后浸水饱和所产生的附加下沉量。单位厚度的土样所产生的湿陷变形定义为湿陷系数Ws:′hp-hpWs=h0由室内压缩试验测定(图1)。一定压力作用下湿陷系数Ws等于或大于0.015的黄土,工程上称之为湿陷性黄土。以湿陷压力Ps为横坐标,相应的湿陷系数Ws为纵坐标,绘出黄土的湿陷特性ps-Ws曲线(图2)。湿陷变形的变形量大、速率快而又不均匀。影响黄土湿陷变形的两个重要物理指标是含水量和孔隙比,因此,水对湿陷性黄土发生湿陷变形的作用是十分明显的。而当湿陷性黄土

6、含水量较大(Ws

7、在较大的压力下,才能破坏其结构强度,产生湿陷变形。若采用双线法,在理论上试验曲线如图1所示:其中虚曲线为湿陷性黄土土样在天然含水量下逐级加载的曲线,实曲线为土样在天然含水量下加第一级荷重,下沉隐定后浸水至湿陷稳定,再分级加荷的曲线,在湿陷过程中土样一直处于饱和状态。从图2:P-Ws曲线,可以确定湿陷起始压力Psh。若在图1中的P2压力下,有Δh1/h0=0.015,则P2即为湿陷起始压力Psh;继续加载,土体孔隙被进一步压密,结构被急剧破坏,湿陷变形大量发生,Ws>第4期水伟厚等:对高压消除黄土湿陷性的探讨430.015。如果当加载到

8、P2时,有Δh2/h0=0.015,此时若继续加载,将会发现变形缓慢,可以得到Ws<0.015,且越来越小。按现行《湿陷性黄土地区建筑规范》,若以0.015严格分界,此时,该黄土已没有湿陷变形,仅产生少量的压缩变形(湿陷